科学史上的今天——10月16日

• 1988年10月16日

  北京正负电子对撞机首对撞成功

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• 1988年，我国第一座高能加速器——北京正负电子对撞机首次对撞成功。这是我国继原子弹、氢弹爆炸成功、人造卫星上天之后，在高科技领域取得的又一重大突破性成就。

• 1980年10月16日

  再发现霍尔效应

  

  1879年，24岁的霍尔（Edwin Herbert Hall 1855-1938）是一名在读研究生。那时，还没发现电子，更不可能对金属导电性有什么有效合理的解释。霍尔由于注意到著名物理学家麦克斯韦和埃德隆在 某个问题上存在分歧，便在罗兰教授的支持下，开始验证磁场到底对导线中的电流有没有影响。他的实验是在常温下、一般强度磁场下进行的，霍尔在长方形导体薄 片上通以电流，他发现了“霍尔效应”——当电流通过一个放在与电流方向垂直的磁场中的导体薄膜时，在电流和磁场方向的垂直方向上出现一个电势差，即霍尔电 压，这个霍尔电压正比于磁场的强度。霍尔效应可以用载流子受洛伦茨力作用来解释。霍尔效应提供了一个简单方法在实验中去测量各种材料中电荷载流子的密度。 不久，就发现了埃廷斯豪森效应、能斯特效应、里吉-勒狄克效应和不等位电势差四个相伴效应。后来，人们在半导体中也发现了霍尔效应，因此，霍尔效应也成为 测量半导体的导电类型（电子型与空穴型）的标准方法（根据霍尔系数符号判断），利用霍尔效应制成的霍尔元件，如磁强针、安培计、瓦特计、磁罗盘等可测量各 种物理量。

                             

  1980 年10月16日，冯.科利青（Klaus von Klitzing 1943-）从金属-氧化物-半导体效应管（MOSFET）的氧化物表面上发现了量子霍尔效应（强磁场作用下随着磁场的变化半导体霍尔效应的阶梯式变 化）。1985年的诺贝尔奖也因此授予了冯.科利青。

                       

  量子霍尔效应的发现是新兴的低维凝聚态物理中的一个重大事件，为理论工作者提供了一种量子电动力学的有力证据，也为应用物理和工程技术部门提供了一种基本的并很容易复现的电阻标准。

  当 有人问冯.科利青，量子霍尔效应是不是一个偶然发现，他解释说量子霍尔效应作为一个普遍规律而存在的重大想法是在1980年2月5日凌晨突然闪现出来的， 但它是基于长期研究工作之后的一次飞跃。“通过测量大量的不同样品，才第一次可能认识这样一种特殊的规律，而这种平凡重复的测量简直弄得我感到乏味，我们 反复更换样品，变化载流子浓度，将磁场从零变化到最大.......终于，我们发现了这种特殊规律，所以，这一结果的取得是长时间努力工作的结果，这些测 量的曲线，无时无刻不在我脑子里盘旋着，反复思考着。”

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• 1964年10月16日

  中国第一颗原子弹爆炸成功

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• 1964年：中国第一颗原子弹在新疆罗布泊爆炸成功。这是中国成功进行第一颗原子弹爆炸成功的第一次核试验。同时，中国政府郑重承 诺：中国在任何时候、任何情况下，都不会首先使用核武器。1996年7月29日，中国政府发表声明郑重宣布：从1996年7月30日起，中国暂停核试验。

• 1843年10月16日

  哈密顿发现“四元数”

  

  威廉?哈密顿爵士（Sir William Rowan Hamilton 1805年8月4日－1865年9月2日），爱尔兰数学家、物理学家及天文学家。哈密顿最大的成就或许在于重新表述了牛顿力学，创立被称为哈密顿力学的力 学表述。他的成果后在量子力学的发展中起到核心作用。哈密顿还对光学和代数的发展提供了重要的贡献，因为发现四元数而闻名。

  1843年10月16日，哈密顿与妻子散步，就在他走到布劳汉桥时，一个念头灵光乍现，一下子突破了他多年来苦苦思考而得不到突破的“三元数”问题，“四元数”概念由此建立，他赶忙把自己的想法刻在了石桥柱子上。

                                         

  哈 密顿认为“四元数”同微积分同样重要，会成为数学和物理学中的一种重要工具。尽管有点夸大，但“四元数”的创立使“数”的概念得到了进一步发展，深化了人 们对“计算法则”的认识，使各种抽象的系数成为代数研究的对象，直接推动了向量代数和线性结合代数的发展，今年来，四元数概念在物理学理论中也有更深化的 应用。

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• 1803年10月16日

  英国工程师R.蒂芬森诞辰

  

  10月14日是英国维多利亚时期杰出建筑工程师斯R.蒂芬森(Robert Stephenson 1803年10月16日– 1859年10月12日)的出生纪念日。

                                        

  R.斯蒂芬森是火车机车发明人G.斯蒂芬森的独生子。他建造了许多座大跨度铁路桥梁，最有名的是北威尔士梅奈海峡的不列颠大桥（1845-1850）。

    不列颠桥（Britannia Bridge）位于英国北威尔士安格尔西岛附近，是世界上第一座用锻铁铆接的箱型梁桥。它跨越梅奈海峡，正桥全长432米，为4跨连续，跨度布置为 70+146+146+70米，列车在箱型梁内穿行。1970年5月一场火灾使该桥上部结构 遭到严重破坏。在修复中，中间两跨改为钢桁架拱，边跨改为钢筋混凝土门架支承钢梁。改建后的大桥变为公铁两用的双层拱桥，下层为铁路，上层为公路，同时保 留了石塔。1980年英国兰韦尔普尔邮政发行《不列颠桥》纪念封。

                       

  维 多利亚时代（Victorian era），前接乔治时代，后启爱德华时代，被认为是英国工业革命和大英帝国的峰端。它的时限常被定义为1837年～1901年，即维多利亚女王 （Alexandrina Victoria）的统治时期。亦有学者认为，应将通过改革法案（Reform Act 1832）的1832年视为一个新的文化时期的开端。

                                   

  维 多利亚时代中期，英国达到强盛的顶峰，当时，它的工业生产能力比除其之外全世界的总和还要大，它的对外贸易额超过世界上其他任何一个国家。英国的富庶已经 使新老世界为之瞩目，1851年一个法国人参加了在水晶宫举办的博览会后说：像英国这样一个贵族国家却成功养活了它的人民；而法国，一个民主的国家，却只 会为贵族进行生产。所以，维多利亚中期的英国为他们的无可匹敌的地位洋洋得意，它这时是世界的贸易中心，英国人宣称“北美和俄国的平原是我们的玉米地；芝 加哥和敖德萨是我们的粮仓；加拿大和波罗的海是我们的林场；澳大利亚、西亚有我们的牧羊地；阿根廷和北美的西部草原有我们的牛群；秘鲁运来它的白银；南非 和澳大利亚的黄金则流到伦敦；印度人和中国人为我们种植茶叶；而我们的咖啡、甘蔗和香料种植园则遍及印度群岛；西班牙和法国是我们的葡萄园；地中海是我们 的果园；长期以来早就生长在美国南部的我们的棉花地，现在正在向地球的所有的温暖区域扩展。”